資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
實(shí)驗(yàn)5 測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度
知識(shí)點(diǎn)一、速度
1.比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的三種方法
（1）在運(yùn)動(dòng)路程相同情況下，比較所用時(shí)間，所用時(shí)間短的運(yùn)動(dòng)得快（裁判的比較方法）。
如圖甲所示，兩輛汽車通過相同的路程，紅車用時(shí)45min，綠車用時(shí)30min，說明綠車運(yùn)動(dòng)得快。
（2）在運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同情況下，比較經(jīng)過的路程，經(jīng)過路程長的運(yùn)動(dòng)得快（觀眾的比較方法）。
如圖乙所示，百米比賽場(chǎng)上，運(yùn)動(dòng)員從同一起點(diǎn)出發(fā)，在相同時(shí)間內(nèi)，跑到最前面的運(yùn)動(dòng)員（運(yùn)動(dòng)路程最長）運(yùn)動(dòng)的最快。
（3）在運(yùn)動(dòng)路程和時(shí)間都不相同時(shí)，為了比較物體運(yùn)動(dòng)快慢，在物理學(xué)中，常采用“相同時(shí)間比路程”的方法，也就是將物體運(yùn)動(dòng)的路程除以所用時(shí)間，即換算成“在單位時(shí)間內(nèi)物體通過的路程”。
2.速度
（1）定義：物理學(xué)中，把路程與時(shí)間之比叫做物體運(yùn)動(dòng)的速度。
（2）公式：
（3）物理意義：是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。在數(shù)值上，等于物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程。這個(gè)數(shù)值越大，表明物體運(yùn)動(dòng)得越快；這個(gè)數(shù)值越小，表明物體運(yùn)動(dòng)的越慢。
（4）單位及換算：在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號(hào)是m/s，或者m·s-1，速度單位是由長度單位和時(shí)間單位組合而成的組合單位。
在交通運(yùn)輸中，速度的單位常用千米每小時(shí)（km/h）表示。這兩個(gè)單位換算關(guān)系是：1m/s=3.6km/h。
知識(shí)點(diǎn)二、測(cè)量平均速度
【實(shí)驗(yàn)原理】。根據(jù)公式，用刻度尺測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的路程s，用停表測(cè)出通過這段路程所用時(shí)間t，就可以算出物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
【實(shí)驗(yàn)器材】刻度尺、停表、斜面、小車、金屬片、木塊。
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示，斜面的一端用木塊墊起，使它保持較小的坡度，在斜面的底端或中部固定金屬片。
【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）使斜面保持較小的坡度，把小車放在斜面的頂端，金屬片垂直固定在斜面的底端，用刻度尺測(cè)出小車將要通過的路程s1。
（2）用停表測(cè)量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t1，將小車通過的路程s1和所用時(shí)間t1填入表格中。
（3）將金屬片移至斜面的中部，測(cè)出小車到金屬片的距離s2和所用時(shí)間t2，將數(shù)據(jù)填入表格對(duì)應(yīng)的位置。
（4）利用公式，分別計(jì)算出小車通過斜面全程的平均速度v1和通過上半段路程的平均速度v2，即小車通過斜面全程的平均速度為；小車通過上半段路程的平均速度為：。
（5）整理器材
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】
路程 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 平均速度
s1=1m t1=3s v1=0.33m/s
s2=0.5m t2=1.8s v2=0.28m/s
【分析與論證】
下車經(jīng)過下半段的路程為s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，時(shí)間為t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小車通過下半段的路程的平均速度為。則平均速度的大小關(guān)系為：。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
小車而在斜面上做變速直線運(yùn)動(dòng)，在不同的路程段，小車平均速度大小不同。小車從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到斜面底端的過程中速度越來越大。
★特別提醒
1.斜面的長度要足夠長、坡度要小（注意：坡度也不能過小，否則測(cè)出的平均速度大小會(huì)過于接近），且測(cè)量過程中不能改變斜面的坡度；
2.要測(cè)量哪一段路程的平均速度，就測(cè)量其對(duì)應(yīng)的路程及通過這段路程所用時(shí)間。
（2023 廣元）某物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”。實(shí)驗(yàn)中，他們將小車從帶刻度（分度值為1cm）的斜面頂端A點(diǎn)靜止釋放，并同時(shí)按下電子停表開始計(jì)時(shí)，圖中圓圈內(nèi)顯示了小車位于A、B、C三點(diǎn)的時(shí)刻（數(shù)字分別表示“時(shí)：分：秒”）。
（1）由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小車下滑過程中做 運(yùn)動(dòng)（選填“減速”“勻速”或“加速”）。
（2）根據(jù)圖中信息，小車在下滑過程中BC段的平均速度大小是 cm/s。
（3）如果在A點(diǎn)時(shí)，先釋放小車，后按下停表開始計(jì)時(shí)，B、C兩點(diǎn)都準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，則會(huì)使所測(cè)AB段的平均速度 （選填“偏大”“不變”或“偏小”）。
【解答】解：（1）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理v計(jì)算平均速度；
由圖可知AB段的路程為sAB＝4.00dm＝40.0cm，AB段的時(shí)間為tAB＝2s，
AB段的平均速度為：vAB20.0cm/s；
BC段的路程為sBC＝6.00dm﹣1.00dm＝5.00dm＝50.0cm，BC段的時(shí)間為tBC＝1s，
則BC段的平均速度為：vBC50.0cm/s，
由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小車下滑過程中做加速運(yùn)動(dòng)；
（3）如果在A點(diǎn)時(shí)，先釋放小車，后按下停表開始計(jì)時(shí)，則計(jì)時(shí)晚了，時(shí)間變短，會(huì)使所測(cè)AB段的平均速度vAB偏大。
故答案為：（1）加速；（2）50.0；（3）偏大。
（2023 長春）在“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
路程 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 平均速度
sAB＝0.45m tAB＝3.2s vAB＝0.14m/s
sAC＝0.90m tAC＝4.5s vAC＝
（1）測(cè)量平均速度的原理是 。
（2）實(shí)驗(yàn)中，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)小車通過AB段路程的時(shí)間過短，不便于測(cè)量時(shí)間，為了解決這一問題，可以只將木塊向 適當(dāng)移動(dòng)；也可以將小車倒置滑下，這是因?yàn)橛? 代替滾動(dòng)可以增大摩擦。
（3）改進(jìn)后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)在表格中，計(jì)算出小車通過AC段路程的平均速度是 m/s。小車通過AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度 。
（4）小車在運(yùn)動(dòng)過程中，支持力對(duì)小車是否做功？ 。
（5）小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端撞到金屬片會(huì)停下來，說明力可以改變物體的 。
【解答】解：（1）該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式v進(jìn)行測(cè)量的；
（2）斜面的坡度越大，小車在斜面上滑下的速度越快，在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，不便于測(cè)量時(shí)間，因此為了便于測(cè)量時(shí)間，應(yīng)將木塊向右適當(dāng)移動(dòng)，使它保持較小的坡度；也可以將小車倒置滑下，這是因?yàn)橛没瑒?dòng)摩擦代替滾動(dòng)可以增大摩擦；
（3）路程sAC＝0.90m，所用時(shí)間tAC＝4.5s，
小車通過AC段路程的平均速度：
vAC0.2m/s；
已知AB段路程與BC段路程相同，sAB＝sBC＝0.45m，
tBC＝tAC﹣tAB＝4.5s﹣3.2s＝1.3s，
BC段平均速度：
vBC0.35m/s，
已知，vAB＝0.14m/s，則vAB＜vBC，
（4）小車在運(yùn)動(dòng)過程中，支持力的方向上沒有移動(dòng)距離，所以支持力對(duì)小車不做功；
（5）小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端撞到金屬片會(huì)停下來，小車由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
故答案為：（1）v；（2）右；滑動(dòng)摩擦；（3）0.2；小；（4）否；（5）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
（2021 丹東）小明在“測(cè)量小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，使小車從帶刻度尺的斜面上由靜止下滑，如圖所示。
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是 。
（2）AB段距離sAB＝ cm，小車在AC段平均速度vAC＝ m/s。
（3）如果不小心讓小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則所測(cè)AC段的平均速度會(huì) （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（4）下列圖象中能正確反映小車在斜面上運(yùn)動(dòng)情況的是 。
（5）小明進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半程平均速度為v1，后半程平均速度為v2，則小車全程平均速度v＝ （用字母v1和v2表示）。
【解答】解：（1）測(cè)量平均速度的原理：v；
（2）根據(jù)圖示可知，刻度尺的分度值為2cm，則
AB間的長度：sAB＝40.0cm；AC間的長度：sAC＝90.0cm；
AC段所用的時(shí)間：tAC＝3s；
AC段的平均速度：vAC30cm/s＝0.3m/s；
（3）如果讓小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)晚，所計(jì)時(shí)間偏短，而路程不變，由v可得，所測(cè)AC段的平均速度偏大；
（4）小車在斜面上運(yùn)動(dòng)速度越來越快，做加速直線運(yùn)動(dòng)，
A.圖中v﹣t圖象為一條平行于橫軸的直線，說明速度大小不變，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A不符合題意；
B.圖中v﹣t圖象為一過原點(diǎn)的直線，說明速度與時(shí)間成正比，小車做加速直線運(yùn)動(dòng)，故B符合題意；
C.圖中s﹣t圖象為一條平行于橫軸的直線，說明小車位置相對(duì)于O點(diǎn)沒有變化，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C不符合題意；
D.圖中s﹣t圖象為一過原點(diǎn)的直線，說明做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過的距離與時(shí)間成正比，故D不符合題意。
故選：B。
（5）由v可知，前半程所用時(shí)間：t1，后前半程所用時(shí)間：t2，
則小車全程平均速度v。
故答案為：（1）v；（2）40.0；0.3；（3）偏大；（4）B；（5）。
（2020 棗莊）某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜面A點(diǎn)由靜止開始滾下，頻閃照相機(jī)記錄了小球在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程，照片如圖所示：
（1）依據(jù)照片可判斷，小球在做 （選填“加速”、“減速”或“勻速”）運(yùn)動(dòng)；
（2）如果頻閃照相機(jī)每隔0.2s拍攝一次，并測(cè)得sAB＝5cm，sBC＝15cm，則小球在BC段的平均速度為 m/s，小球在AC段的平均速度為 m/s；
（3）如圖所示，能說明小球在斜面上運(yùn)動(dòng)情況的圖象是 ；
（4）小球在AD段運(yùn)動(dòng)過程中，經(jīng)過時(shí)間tAD中點(diǎn)時(shí)的速度為v1，經(jīng)過路程sAD中點(diǎn)時(shí)的速度為v2，則v1 v2（選填“＞”、“＜”或“＝”）。
【解答】解：（1）由照片可知，在相同時(shí)間，小球運(yùn)動(dòng)的距離間隔越來越大，所以小球在做加速運(yùn)動(dòng)；
（2）如果頻閃照相機(jī)每隔0.2s拍攝一次，并測(cè)得sAB＝5cm，sBC＝15 cm，
則小球在BC段的平均速度為：
vBC0.75m/s；
AC段的距離：
sAC＝sAB+sBC＝5cm+15cm＝20cm＝0.2m，
AC段所用的時(shí)間：
tAC＝tAB+tBC＝0.2s+0.2s＝0.4s，
則小球在AC段的平均速度：
vAC0.5m/s；
（3）由（1）知圖中小球在做加速運(yùn)動(dòng)。
圖A中隨著時(shí)間增加，速度在減小，不符合題意；
圖B中隨著時(shí)間增加，速度不變，不符合題意；
圖C中隨著時(shí)間增加，速度在增大，符合題意；
圖D中隨著時(shí)間增加，速度先減小后增大，不符合題意。
故能說明小球在斜面上運(yùn)動(dòng)情況的圖象是C。
（4）由照片可知，在相同時(shí)間，小球運(yùn)動(dòng)的距離間隔越來越大，所以小球在做加速運(yùn)動(dòng)。即小球的速度越來越大，則時(shí)間tAD中點(diǎn)未到達(dá)路程sAD中點(diǎn)，則v1＜v2。
故答案為：（1）加速；（2）0.75；0.5；（3）C；（4）＜。
（2018 益陽）如圖1，測(cè)平均速度時(shí)，測(cè)得小車從斜面的頂端A處由靜止開始滑到B處所用時(shí)間為t，小車長為S1，斜面長為
S2。
（1）小車從A到B的平均速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式為v＝ （用題中字母來表示）；
（2）若小車還沒放開之前就已開始計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度跟真實(shí)值相比偏 ；
（3）圖2中能夠準(zhǔn)確反應(yīng)小車運(yùn)動(dòng)情況的是 。
【解答】解：
（1）由圖知，小車從A到B的路程為s＝s2﹣s1，
小車從A到B的平均速度：v；
（2）若小車還沒放開之前就已開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)早了，測(cè)得的時(shí)間偏大，根據(jù)v知，測(cè)得的平均速度偏小；
（3）小車下滑過程做加速運(yùn)動(dòng)；
A、由圖知，在s﹣t圖象上，s不隨時(shí)間t的變化而變化，則物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A不符合題意；
B、由圖知，路程s與時(shí)間t成正比，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B不符合題意；
C、由圖知，相同時(shí)間內(nèi)通過的路程逐漸增加，即變大，說明物體做加速運(yùn)動(dòng)，故C符合題意；
D、由圖知，在v﹣t圖象上，速度v不發(fā)生變化，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D不符合題意。
故選C。
故答案為：（1）；（2）小；（3）C。
（2023 振興區(qū)校級(jí)一模）測(cè)“小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，小康設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。小車從斜面的頂端由靜止下滑，圖中的時(shí)間是小車到達(dá)A、B、C三點(diǎn)時(shí)電子表的顯示（數(shù)字分別表示時(shí)：分：秒）。
（1）AC段的路程：SAC＝ cm，對(duì)斜面坡度要求是 （選填“較陡”或“較緩”）；
（2）AC段的平均速度vAC＝ m/s；
（3）若過了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度vAC會(huì)偏 ；
（4）AC段平均速度vAC （選填“大于”、“等于”或“小于”）BC段平均速度vBC。
（5）小組的成員分別畫出了小車從A到C的s﹣t圖象的大致情況。其中與事實(shí)相符的是 （選填字母）。
【解答】解：（1）圖中AC段的路程：sAC＝10.00cm﹣4.00cm＝6.00cm；
實(shí)驗(yàn)中，斜面應(yīng)選擇較緩的坡度，這樣設(shè)計(jì)是為了便于測(cè)量時(shí)間
（2）由圖知，所用的時(shí)間tAC＝09：33：23﹣09：33：20＝3s，
所以小車在AC段的平均速度為vAC0.02m/s；
（3）若過了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測(cè)量的時(shí)間偏大，根據(jù)速度公式v可知，在通過路程不變時(shí)，所用時(shí)間越長，速度越小，因此測(cè)得的平均速度vAC會(huì)偏小；
（4）已知小車通過BC的路程sBC＝7.40cm﹣4.00cm＝3.40cm＝0.0340m，所用時(shí)間tBC＝09：33：23﹣09：33：22＝1s，則BC段的平均速度vBC0.034m/s，0.034m/s＞0.02m/s，AC段的平均速度vAC小于BC段的平均速度vBC；
（5）根據(jù)小車做加速直線運(yùn)動(dòng)分析小車從A到C的s﹣t圖象的大致情況應(yīng)是速度越來越大，故C符合題意。
故答案為：（1）6.00；較緩；（2）0.02；（3）偏小；（4）小于；（5）C。
（2023 天山區(qū)校級(jí)一模）在“測(cè)量平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，某小組使用了一帶有刻度尺的長木板作為斜面，搭建實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是 。
（2）如圖所示，小車從A到B用時(shí)0.9s，則小車AB段的平均速度為 m/s。
（3）將金屬片放到C點(diǎn)，測(cè)量出小車從A到C用時(shí)1.6s，則小車在AC段的平均速度 （選填“大于”、“小于”或“等于”）小車在AB段的平均速度。
（4）小組的成員分別畫出了小車從A到C的s﹣t圖象的大致情況。其中與事實(shí)相符的是 （選填字母）。
【解答】解：（1）測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度的基本原理是v；
（2）由表圖知，刻度尺分度值為厘米，AB點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度分別為0.0cm、45.0cm，AB段的路程：
sAB＝45.0cm﹣0.0cm＝45.0cm，測(cè)得AB前半段用時(shí)0.9s，
則AB段的平均速度：
vAB0.5m/s；
（3）將金屬片放到C點(diǎn)，測(cè)量出小車從A到C用時(shí)1.6s，
sAC＝100.0cm，則AC段的平均速度：
vAC0.625m/s；
小車在AC段的速度大于小車在AB段的速度；
（4）根據(jù)小車做加速直線運(yùn)動(dòng)分析小車從A到C的s﹣t圖象的大致情況應(yīng)是速度越來越大，故C符合題意。
故答案為：（1）v；（2）0.5；（3）大于；（4）C。
（2023 湖北二模）測(cè)“小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，小康設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。小車從斜面的頂端由靜止下滑，圖中的時(shí)間是小車到達(dá)A、B、C三點(diǎn)時(shí)電子表的顯示（數(shù)字分別表示時(shí)：分：秒）。
（1）所用刻度尺的分度值是 ，對(duì)斜面坡度的要求是 （選填“陡”或“緩”）。
（2）AC段的平均速度vAC＝ m/s。
（3）若過了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度vAC會(huì)偏 。
（4）AC段的平均速度vAC （選填“大于”“等于”或“小于”）BC段的平均速度vBC。
【解答】解：（1）由圖可知該實(shí)驗(yàn)所用刻度尺的分度值是1mm；為了方便準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)間，應(yīng)使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度小一些，因此對(duì)斜面坡度的要求是緩；
（2）已知小車通過AC的路程sAC＝10.00cm﹣4.00cm＝6.00cm＝0.0600m，所用時(shí)間tAC＝09：33：23﹣09：33：20＝3s，則AC段的平均速度vAC0.02m/s；
（3）若過了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測(cè)量的時(shí)間偏大，根據(jù)速度公式v可知，在通過路程不變時(shí)，所用時(shí)間越長，速度越小，因此測(cè)得的平均速度vAC會(huì)偏小；
（4）已知小車通過BC的路程sBC＝7.00cm﹣4.00cm＝3.00cm＝0.030m，所用時(shí)間tBC＝09：33：23﹣09：33：22＝1s，則BC段的平均速度vBC0.03m/s，0.03m/s＞0.02m/s，AC段的平均速度vAC小于BC段的平均速度vBC。
故答案為：（1）1mm；緩；（2）0.02；（3）小；（4）小于。
（2023 湖北三模）小俊看到小朋友們?cè)诨萆祥_心地玩耍如圖1，他想“測(cè)量小車沿斜面下滑的平均速度”，他設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)，小車從斜面A處由靜止下滑并計(jì)時(shí)，到達(dá) B、C兩處時(shí)手機(jī)所測(cè)的時(shí)間如圖3所示，則：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長些，便于測(cè)量時(shí)間，應(yīng) （選填“增大”或“減小”）斜面的傾斜角度；
（2）小車在AC段的平均速度 （填“大于”“小于”或“等于”）小車在AB段的平均速度，由此說明小車在斜面上受到的是 力（填“平衡”或“非平衡”）；
（3）小俊進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半程平均速度為v1，后半程平均速度為v2，則小車全程平均速度v平＝ （用字母v1和v2表示）。
【解答】（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長一些，應(yīng)減小斜面的坡度；
（2）由圖3知道小車在AB段所用時(shí)間大于BC段所用時(shí)間（AB段路程等于BC段路程），所以小車運(yùn)動(dòng)速度越來越快，小車在AC段的平均速度大于小車在AB段的平均速度；小車在斜面上運(yùn)動(dòng)快慢在變大，所以小車受到的是非平衡力；
（3）設(shè)AB、BC段路程為S，S總＝2S，AB段所用時(shí)間t1，BC段所用時(shí)間t2，t總＝t1+t2，代入計(jì)算平均速度公式。
故答案為：（1）減小；（2）大于，非平衡；（3）。
（2023 虞城縣三模）小明利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測(cè)量小車的平均速度”。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車從斜面上A點(diǎn)由靜止滑下并同時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)出小車到達(dá)B點(diǎn)時(shí)停表的讀數(shù)如圖2所示，小車從A點(diǎn)到C點(diǎn)共用時(shí)4.25s。
（1）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是（寫出公式） 。
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小車通過AB段所用的時(shí)間為 s，平均速度為 m/s；小車通過BC段的平均速度為 m/s。小車從A到C的過程中，做 （選填“勻速”“加速”或“減速”）運(yùn)動(dòng)。
（3）該實(shí)驗(yàn)中斜面坡度很小是為了便于測(cè)量小車的 。
【解答】解：（1）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是v；
（2）圖2知，小車通過AB段所用的時(shí)間為3s；
小車通過AB段的路程：sAB＝80.0cm﹣40.0cm＝40.0cm＝0.4m，
小車通過AB段的平均速度：vAB0.13m/s；
小車通過BC段的路程：sBC＝40.00cm＝0.4m，小車通過BC段的時(shí)間：tBC＝4.25s﹣3s＝1.25s，
小車通過BC段的平均速度：vBC0.32m/s；
則vAB＜vBC，即小車通過上半程的平均速度小于通過下半程的平均速度，
所以小車從A到C的過程中，做加速運(yùn)動(dòng)；
（3）坡度越小，則小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長，便于測(cè)量運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
故答案為：（1）v；（2）3；0.13；0.32；加速；（3）運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
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實(shí)驗(yàn)5 測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度
知識(shí)點(diǎn)一、速度
1.比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的三種方法
（1）在運(yùn)動(dòng)路程相同情況下，比較所用時(shí)間，所用時(shí)間短的運(yùn)動(dòng)得快（裁判的比較方法）。
如圖甲所示，兩輛汽車通過相同的路程，紅車用時(shí)45min，綠車用時(shí)30min，說明綠車運(yùn)動(dòng)得快。
（2）在運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同情況下，比較經(jīng)過的路程，經(jīng)過路程長的運(yùn)動(dòng)得快（觀眾的比較方法）。
如圖乙所示，百米比賽場(chǎng)上，運(yùn)動(dòng)員從同一起點(diǎn)出發(fā)，在相同時(shí)間內(nèi)，跑到最前面的運(yùn)動(dòng)員（運(yùn)動(dòng)路程最長）運(yùn)動(dòng)的最快。
（3）在運(yùn)動(dòng)路程和時(shí)間都不相同時(shí)，為了比較物體運(yùn)動(dòng)快慢，在物理學(xué)中，常采用“相同時(shí)間比路程”的方法，也就是將物體運(yùn)動(dòng)的路程除以所用時(shí)間，即換算成“在單位時(shí)間內(nèi)物體通過的路程”。
2.速度
（1）定義：物理學(xué)中，把路程與時(shí)間之比叫做物體運(yùn)動(dòng)的速度。
（2）公式：
（3）物理意義：是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。在數(shù)值上，等于物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程。這個(gè)數(shù)值越大，表明物體運(yùn)動(dòng)得越快；這個(gè)數(shù)值越小，表明物體運(yùn)動(dòng)的越慢。
（4）單位及換算：在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號(hào)是m/s，或者m·s-1，速度單位是由長度單位和時(shí)間單位組合而成的組合單位。
在交通運(yùn)輸中，速度的單位常用千米每小時(shí)（km/h）表示。這兩個(gè)單位換算關(guān)系是：1m/s=3.6km/h。
知識(shí)點(diǎn)二、測(cè)量平均速度
【實(shí)驗(yàn)原理】。根據(jù)公式，用刻度尺測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的路程s，用停表測(cè)出通過這段路程所用時(shí)間t，就可以算出物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
【實(shí)驗(yàn)器材】刻度尺、停表、斜面、小車、金屬片、木塊。
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示，斜面的一端用木塊墊起，使它保持較小的坡度，在斜面的底端或中部固定金屬片。
【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）使斜面保持較小的坡度，把小車放在斜面的頂端，金屬片垂直固定在斜面的底端，用刻度尺測(cè)出小車將要通過的路程s1。
（2）用停表測(cè)量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片所用時(shí)間t1，將小車通過的路程s1和所用時(shí)間t1填入表格中。
（3）將金屬片移至斜面的中部，測(cè)出小車到金屬片的距離s2和所用時(shí)間t2，將數(shù)據(jù)填入表格對(duì)應(yīng)的位置。
（4）利用公式，分別計(jì)算出小車通過斜面全程的平均速度v1和通過上半段路程的平均速度v2，即小車通過斜面全程的平均速度為；小車通過上半段路程的平均速度為：。
（5）整理器材
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】
路程 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 平均速度
s1=1m t1=3s v1=0.33m/s
s2=0.5m t2=1.8s v2=0.28m/s
【分析與論證】
下車經(jīng)過下半段的路程為s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，時(shí)間為t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小車通過下半段的路程的平均速度為。則平均速度的大小關(guān)系為：。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
小車而在斜面上做變速直線運(yùn)動(dòng)，在不同的路程段，小車平均速度大小不同。小車從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到斜面底端的過程中速度越來越大。
★特別提醒
1.斜面的長度要足夠長、坡度要小（注意：坡度也不能過小，否則測(cè)出的平均速度大小會(huì)過于接近），且測(cè)量過程中不能改變斜面的坡度；
2.要測(cè)量哪一段路程的平均速度，就測(cè)量其對(duì)應(yīng)的路程及通過這段路程所用時(shí)間。
（2023 廣元）某物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”。實(shí)驗(yàn)中，他們將小車從帶刻度（分度值為1cm）的斜面頂端A點(diǎn)靜止釋放，并同時(shí)按下電子停表開始計(jì)時(shí)，圖中圓圈內(nèi)顯示了小車位于A、B、C三點(diǎn)的時(shí)刻（數(shù)字分別表示“時(shí)：分：秒”）。
（1）由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小車下滑過程中做 運(yùn)動(dòng)（選填“減速”“勻速”或“加速”）。
（2）根據(jù)圖中信息，小車在下滑過程中BC段的平均速度大小是 cm/s。
（3）如果在A點(diǎn)時(shí)，先釋放小車，后按下停表開始計(jì)時(shí)，B、C兩點(diǎn)都準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，則會(huì)使所測(cè)AB段的平均速度 （選填“偏大”“不變”或“偏小”）。
（2023 長春）在“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
路程 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 平均速度
sAB＝0.45m tAB＝3.2s vAB＝0.14m/s
sAC＝0.90m tAC＝4.5s vAC＝
（1）測(cè)量平均速度的原理是 。
（2）實(shí)驗(yàn)中，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)小車通過AB段路程的時(shí)間過短，不便于測(cè)量時(shí)間，為了解決這一問題，可以只將木塊向 適當(dāng)移動(dòng)；也可以將小車倒置滑下，這是因?yàn)橛? 代替滾動(dòng)可以增大摩擦。
（3）改進(jìn)后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)在表格中，計(jì)算出小車通過AC段路程的平均速度是 m/s。小車通過AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度 。
（4）小車在運(yùn)動(dòng)過程中，支持力對(duì)小車是否做功？ 。
（5）小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端撞到金屬片會(huì)停下來，說明力可以改變物體的 。
（2021 丹東）小明在“測(cè)量小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，使小車從帶刻度尺的斜面上由靜止下滑，如圖所示。
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是 。
（2）AB段距離sAB＝ cm，小車在AC段平均速度vAC＝ m/s。
（3）如果不小心讓小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則所測(cè)AC段的平均速度會(huì) （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（4）下列圖象中能正確反映小車在斜面上運(yùn)動(dòng)情況的是 。
（5）小明進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半程平均速度為v1，后半程平均速度為v2，則小車全程平均速度v＝ （用字母v1和v2表示）。
（2020 棗莊）某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜面A點(diǎn)由靜止開始滾下，頻閃照相機(jī)記錄了小球在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程，照片如圖所示：
（1）依據(jù)照片可判斷，小球在做 （選填“加速”、“減速”或“勻速”）運(yùn)動(dòng)；
（2）如果頻閃照相機(jī)每隔0.2s拍攝一次，并測(cè)得sAB＝5cm，sBC＝15cm，則小球在BC段的平均速度為 m/s，小球在AC段的平均速度為 m/s；
（3）如圖所示，能說明小球在斜面上運(yùn)動(dòng)情況的圖象是 ；
（4）小球在AD段運(yùn)動(dòng)過程中，經(jīng)過時(shí)間tAD中點(diǎn)時(shí)的速度為v1，經(jīng)過路程sAD中點(diǎn)時(shí)的速度為v2，則v1 v2（選填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2018 益陽）如圖1，測(cè)平均速度時(shí)，測(cè)得小車從斜面的頂端A處由靜止開始滑到B處所用時(shí)間為t，小車長為S1，斜面長為
S2。
（1）小車從A到B的平均速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式為v＝ （用題中字母來表示）；
（2）若小車還沒放開之前就已開始計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度跟真實(shí)值相比偏 ；
（3）圖2中能夠準(zhǔn)確反應(yīng)小車運(yùn)動(dòng)情況的是 。
（2023 振興區(qū)校級(jí)一模）測(cè)“小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，小康設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。小車從斜面的頂端由靜止下滑，圖中的時(shí)間是小車到達(dá)A、B、C三點(diǎn)時(shí)電子表的顯示（數(shù)字分別表示時(shí)：分：秒）。
（1）AC段的路程：SAC＝ cm，對(duì)斜面坡度要求是 （選填“較陡”或“較緩”）；
（2）AC段的平均速度vAC＝ m/s；
（3）若過了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度vAC會(huì)偏 ；
（4）AC段平均速度vAC （選填“大于”、“等于”或“小于”）BC段平均速度vBC。
（5）小組的成員分別畫出了小車從A到C的s﹣t圖象的大致情況。其中與事實(shí)相符的是 （選填字母）。
（2023 天山區(qū)校級(jí)一模）在“測(cè)量平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，某小組使用了一帶有刻度尺的長木板作為斜面，搭建實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是 。
（2）如圖所示，小車從A到B用時(shí)0.9s，則小車AB段的平均速度為 m/s。
（3）將金屬片放到C點(diǎn)，測(cè)量出小車從A到C用時(shí)1.6s，則小車在AC段的平均速度 （選填“大于”、“小于”或“等于”）小車在AB段的平均速度。
（4）小組的成員分別畫出了小車從A到C的s﹣t圖象的大致情況。其中與事實(shí)相符的是 （選填字母）。
（2023 湖北二模）測(cè)“小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，小康設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。小車從斜面的頂端由靜止下滑，圖中的時(shí)間是小車到達(dá)A、B、C三點(diǎn)時(shí)電子表的顯示（數(shù)字分別表示時(shí)：分：秒）。
（1）所用刻度尺的分度值是 ，對(duì)斜面坡度的要求是 （選填“陡”或“緩”）。
（2）AC段的平均速度vAC＝ m/s。
（3）若過了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度vAC會(huì)偏 。
（4）AC段的平均速度vAC （選填“大于”“等于”或“小于”）BC段的平均速度vBC。
（2023 湖北三模）小俊看到小朋友們?cè)诨萆祥_心地玩耍如圖1，他想“測(cè)量小車沿斜面下滑的平均速度”，他設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)，小車從斜面A處由靜止下滑并計(jì)時(shí)，到達(dá) B、C兩處時(shí)手機(jī)所測(cè)的時(shí)間如圖3所示，則：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長些，便于測(cè)量時(shí)間，應(yīng) （選填“增大”或“減小”）斜面的傾斜角度；
（2）小車在AC段的平均速度 （填“大于”“小于”或“等于”）小車在AB段的平均速度，由此說明小車在斜面上受到的是 力（填“平衡”或“非平衡”）；
（3）小俊進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半程平均速度為v1，后半程平均速度為v2，則小車全程平均速度v平＝ （用字母v1和v2表示）。
（2023 虞城縣三模）小明利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測(cè)量小車的平均速度”。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車從斜面上A點(diǎn)由靜止滑下并同時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)出小車到達(dá)B點(diǎn)時(shí)停表的讀數(shù)如圖2所示，小車從A點(diǎn)到C點(diǎn)共用時(shí)4.25s。
（1）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是（寫出公式） 。
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小車通過AB段所用的時(shí)間為 s，平均速度為 m/s；小車通過BC段的平均速度為 m/s。小車從A到C的過程中，做 （選填“勻速”“加速”或“減速”）運(yùn)動(dòng)。
（3）該實(shí)驗(yàn)中斜面坡度很小是為了便于測(cè)量小車的 。
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